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交通工程测量学 主讲：李慧 课程内容设置 第一章 绪 论 §1-1 测量学的内容及任务 §1-1 测量学的内容及任务 二、测绘学的分类 普通测量学：是研究小区域地球表面的各类物体形状和大小的测绘科学。 大地测量学：是把地表上一个较大区域或整 个地球作为研究对象的测绘科学（常规大地测量和卫星大地测量）。 摄影测量学：是利用摄影或遥感技术来研究地表形状和大小的测绘科学（地面摄影测量学、航空摄影测量学和卫星摄影测量学）。 工程测量学（勘测、设计、施工和运营管理） 地图制图学：研究地图投影、变换及成图技术和制图工艺等方面的科学。 海洋测绘学：是研究测绘海岸、水面及海底自然与人工形态及其变化的理论、方法和技术的综合性学科。 §1-1 测量学的内容及任务 三、测绘学的任务 1、建立控制网； 2、提供地形图、点位坐标； 3、施工放样、设备安装、竣工测量等。 四、测绘学的作用 在国民经济建设（城市规划、道路建设、土地规划与管理、水利建设等）、国防建设、地震预测预报、资源勘测、地下电缆埋设、宇宙空间技术、灾情监视与调查等其它科学研究方面有着极其重要的作用。 例如，一项工程从勘测、设计、施工和运营管理。 望远镜的发明，推动了光学测量仪器（如光学水准仪、经纬仪）的发展和广泛使用 1859年第一台地形摄影机在法国制造，洛斯达开创了地面摄影测量方法 1903年飞机的发明，1915年第一台自动连续航空摄影机在德国蔡司测绘仪器厂研制成功，使航空摄影测量成为现实 1947年瑞典生产第一台光电测距仪，世界从此进入电子测量时代。随后相继出现了微波测距仪、激光测距仪、红外测距仪等 电子经纬仪+光电测距仪+计算机=电子全站仪 二、现代测绘学的发展现状（2） 从游标经纬仪 → 光学经纬仪 → 电子经纬仪 →电子全站仪→数字智能型全站仪 从光学水准仪→自动安平水准仪→电子水准仪→数字水准仪 从地面摄影测量→航空摄影测量→数字摄影测量→卫星遥感（RS）图像处理→三维激光扫描系统 从野外白纸测图→计算机机助制图→数字化自动成图→地理信息系统（GIS） 从全球卫星定位系统（GPS）→“3S”集成技术 六、我国现代测绘事业的发展 建立和统一了全国坐标系统和高程系统 建立了全国的大地控制网、国家水准网、完成了大地网和水准网的整体平差；完成了国家基本图的测绘工作 进行了珠穆朗玛峰和南极长城站的地理位置和高程的测量 进行了如长江大桥、葛洲坝和三峡水电枢纽、宝山钢铁厂、正负电子对撞机和同步辐射加速器、核电站等大型和特殊工程的测量工作 能够生产各类测绘仪器如水准仪、经纬仪、测距仪、全站仪、GPS接收机等 已完成全国GPS 大地控制网和GIS基础框架 §1-2 地球的形状及其地面点位置的确定 参考椭球体的定位： 大地水准面与参考椭球面的关系及参考椭球体的定位见下图： ·参考椭球体的几何元素 长半轴a；短半轴 b;　扁率　 几种参考椭球的元素值见下表： （一）、几个基本概念 （二）、地面点的坐标 (三)、高斯平面直角坐标 高斯平面直角坐标系的建立 （四）独立平面直角坐标 （五） 空间大地直角坐标系 （五） 空间大地直角坐标系 WGS－84地心坐标系，该坐标系是美国国防部研制确定 的大地坐标系。其坐标系的几何定义是：原点在地球质心,z轴 指向 BIH 1984．0定义的协议地球极(CTP）方向，X轴指向 BIH 1984.0 的零子午面和 CTP赤道的交点。Y轴与 Z、X轴构 成右手坐标系。 三、地面点的高程 三、地面点的高程 2、实际应用中的地面点 高程的概念 绝对高程：HA 、HB， 相对高程：HA′、HB′ 高差： hAB=HB-HA =HB′- HA′ 四、国家大地坐标系介绍 五、国家高程系介绍 §1-3 地面点定位的概念 三、地面点定位的工作原则 1、等级原则； 2、整体原则； 3、控制原则； 4、检核原则。 二、 地面点位的确定 空间点位用点的球面位置(二维)及高程(一维) 来表示 点的球面位置的地理坐标表示 （1）经度:地面上某一点子午面与首子午面的夹